ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ (МИИТ)
Кафедра: «Теплоэнергетика железнодорожного транспорта»
Курсовой проект по дисциплине:
«Котельные установки и парогенераторы»
Выполнил: студент
гр. ТЭН - 311 Колотов Д.А.
Принял:
доц. Конаков Ю.П.
Москва - 2013
Котел дквр – 20 - 14
Рис. 3.6. Вертикально-водотрубный котел ДКВР-20-14.
1 — газомазутные горелки;
2 — нижний коллектор бокового экрана;
3 - коллекторы фронтового экрана;
4 — выносной циклон;
5 -- удлиненные трубки бокового экрана. защищающие потолок топочной камеры;
6 — верхний коллектор заднего экрана:
7 — верхний барабан;
8 - конвективный пучок труб;
9 — нижний барабан;
10 — нижний коллектор заднего экрана.
Конструктивные размеры котла дквр-20-14
Глубина топочной камеры 4880 мм, ширина – 2730 мм. Объем топочной камеры 69,3 куб.м. Топка имеет фронтальный, задний и боковые экраны.
Радиационная поверхность нагрева 51,3 кв.м, конвективная – 357,4 кв.м
Экраны и конвективные пучки (кипятильные трубы) выполнены из труб диаметром 51 мм с толщиной стенки 2,5 мм. Боковые экраны выполнены с шагом 80 мм, фронтальный и задний экраны – с шагом 130 мм.
Каждый боковой экран содержит 77 труб, фронтальный 33 и задний 20 труб.
Расположение кипятильных труб – коридорное. Число кипятильных труб по оси котла 43 шт., по ширине котла 22 шт. Поверхность конвективного пучка составляет 357,4 кв.м.
Ширина кипятильного пучка поперек оси котла 2730 мм. Пучок выполнен с шагом по ширине котла 110 мм и шагом вдоль оси котла 100 мм. Высота конвективного пучка 2400 мм.
Горячие газы омывают кипятильные трубы котла прямым током
Исходные данные.
Расчетная
паропроизводительность D=20
=5.56
;
Давление пара в барабане p=1,4 МПа;
температура насыщенного пара t=194 0C;
величина непрерывной продувки g=5 %;
тип топлива жидкое, Уголь минусинский марки Д
тип котлоагрегата ДКВР-20-14.
Состав топлива.
Состав рабочей массы твердого топлива
WP=14 %; AP=15,5 %; SP=0,5 %; CP=54,9 %; HP=3,7 %; OP=10 %; NP=1.4 %
Низшая
теплота сгорания топлива
Выбор коэффициента избытка воздуха в камере сгорания и присосов воздуха по газоходам котла.
Для
выбранной камеры сгорания и заданного
типа топлива принимаем коэффициент
избытка воздуха на выходе из камеры
сгорания
.
Присосы воздуха по газоходам выбираются в соответствии с рекомендациями [1].
За камерой сгорания
за конвективным пучком
Определение объемов воздуха и
продуктов
сгорания при
.
минимально необходимое количество воздуха для полного сжигания топлива
содержание азота в продуктах сгорания
содержание трехатомных газов в продуктах сгорания
содержание водяных паров в продуктах сгорания
Теоретический объем продуктов сгорания топлива представляет сумму объема трехатомных газов, теоретического объема азота и теоретического объема водяных паров
Определение
объема продуктов сгорания при
.
Действительный объем продуктов сгорания зависит от коэффициента избытка воздуха α и определяется
.
Определение энтальпии воздуха и продуктов сгорания.
Посторенние I-t диаграммы.
Выполняется расчет
энтальпий продуктов сгорания для
температур в диапазоне 100 – 2000 С. Для
этого удобно вначале вычислить энтальпию
продуктов сгорания при
=1.
Здесь
-
произведение средней теплоемкости газа
в интервале температур 0 -
и температуры газа
.
Затем вычисляется
энтальпия продуктов сгорания
при
заданной температуре и коэффициенте
избытка воздуха
по формуле
Коэффициент избытка
воздуха возрастает по мере движения
продуктов сгорания по тракту котлоагрегата
вследствие присосов. Для коэффициента
избытка воздуха в топке
энтальпия продуктов сгорания строится
в диапазоне температур 1500 – 2000 С. На
выходе из топки коэффициент избытка
увеличивается на величину присосов
.
Следует построить кривую для значения
в диапазоне температур 700 – 1200 С. На
выходе из конвективного пучка коэффициент
избытка воздуха
,
где
-
присосы в конвективном пучке.
Для этого значения следует построить кривую энтальпии продуктов сгорания для температур 300 – 700 С.
температура газа . |
|
|
|
|
100 |
170,1 |
129,8 |
150,8 |
132,4 |
200 |
357,8 |
260,2 |
304,6 |
266,5 |
300 |
559,4 |
392,2 |
463 |
403,1 |
400 |
777,6 |
527,1 |
626,8 |
542,2 |
500 |
997,2 |
664,5 |
795,3 |
684,6 |
600 |
1223,5 |
804,5 |
967,9 |
830,5 |
700 |
1462,3 |
946,9 |
1148,1 |
980,5 |
800 |
1705,3 |
1093,6 |
1336,6 |
1131,3 |
900 |
1952,5 |
1244,4 |
1525,2 |
1282,1 |
1000 |
2203,9 |
1395,3 |
1726,3 |
1437,2 |
1100 |
2459,5 |
1546,1 |
1927,4 |
1596,4 |
1200 |
2719,3 |
1696,9 |
2132,7 |
1755,6 |
1300 |
2979,1 |
1852 |
2346,4 |
1914,8 |
1400 |
3243,1 |
2011,2 |
2560,1 |
2078,2 |
1500 |
3507 |
2166,2 |
2782,2 |
2241,6 |
1600 |
3771 |
2325,4 |
3004,2 |
2405,1 |
1700 |
4039,2 |
2484,7 |
3230,5 |
2568,5 |
1800 |
4307,3 |
2643,9 |
3460,9 |
2731,9 |
1900 |
4575,5 |
2807,3 |
3691,4 |
2899,5 |
2000 |
4847,8 |
2966,5 |
3930,2 |
3067,1 |
Энтальпия
продуктов сгорания
,
кДж/кг
Температура, 0С |
Коэффициент избытка воздуха |
|||
α=1 |
α=1,3 |
α=1,4 |
α=1,45 |
|
100 |
852,365 |
|
|
|
200 |
1727,752 |
|
|
2392,709 |
300 |
2627,828 |
|
|
3633,623 |
400 |
3561,668 |
|
|
4914,538 |
500 |
4511,233 |
|
|
6219,413 |
600 |
5482,049 |
|
|
7554,271 |
700 |
6481,714 |
|
8656,376 |
|
800 |
7510,439 |
|
10019,56 |
|
900 |
8561,604 |
|
11405,19 |
|
1000 |
9626,325 |
|
12813,91 |
|
1100 |
10694,97 |
|
14235,65 |
|
1200 |
11770,92 |
|
15664,69 |
|
1300 |
12871,64 |
|
|
|
1400 |
13994,73 |
|
|
|
1500 |
15105,15 |
18833,9 |
|
|
1600 |
16234,05 |
20234,77 |
|
|
1700 |
17370,76 |
21643,29 |
|
|
1800 |
18509,81 |
23054,14 |
|
|
1900 |
19667,47 |
24490,59 |
|
|
2000 |
20816,76 |
25918,67 |
|
|
